Нов технологичен пробив в соларната енергия

Соларните инсталации на открито са често срещана гледка в много части на света, но какво ще кажете за битовите слънчеви генератори? Екип от шведски и китайски учени наскоро съобщи, че тази технология може да стане част от нашето бъдеще, след като те успешно преобразуват вътрешната светлина в електричество, използвайки органични фотоволтаични клетки, пише Ирена Слав за Oilprice. 

Органичните фотоволтаични клетки, или OPV, клетки са соларна технология от трето поколение, която има голям потенциал, тъй като е по-евтина алтернатива на предишните поколения слънчеви клетки. Те са гъвкави, защото са направени от два слоя полупроводници, които са изработени от пластмасови полимери. Тази гъвкавост прави OPV клетките ефективни за различни приложения, но те са особено привлекателни по отношение на сегмент за интеграция на соларната енергия към сградите.

Интересно е, че учените, разработващи тези клетки, не са единодушни в това как точно работят те. Експертите знаят, че когато клетката абсорбира фотон, тя измества електрон в полимерния атом и това изместване оставя дупка. Дупката се свързва с изместения електрон, създавайки онова, което учените наричат ​​екзитон. След това този екзитон се разделя и електронът, който освобождава, продължава да се свързва към друга дупка, създадена от друг фотон. Докато електроните се движат от дупка към дупка, те създават електроенергия. Това, което разделя екзитона обаче, все още остава неясно.

Това може да е любопитно и ще има последици за повишаване на ефективността на OPV клетките, тъй като средният им коефициент на ефективност в момента е едва 11%. Но докато учените се опитват да открият какво кара екзитонът да се разделя, те постигат напредък на друго място.

Изследователи от Швеция, от Китайската академия на науките и от Университета за наука и технологии в Пекин са разработили нови полимери за активния слой - този, който абсорбира фотоните - на клетка OPV. Това дава възможност на клетката да генерира енергия от околната вътрешна светлина. Мощността засега не е много голяма, но според учените с по-нататъшна работа би могла да се увеличи достатъчно за захранването на различни устройства, които ще бъдат част от бъдещите домакинства в ерата на Интернет на нещата.

 „Уверени сме, че ефективността на органичните слънчеви клетки ще бъде подобрена допълнително за използване на околната светлина през следващите години, тъй като все още има голямо пространство за оптимизация на материалите, използвани в тази сфера“, споделя един от изследователите.

„Дигитализацията на нашето общество се разраства и Интернет на нещата и интелигентните устройства представляват силно разрастващ се пазар“, коментира още един от експертите. "Много от тези устройства консумират ниско количество мощност и ефективните устройства за събиране на светлинна енергия могат да помогнат за захранването им“.

OPV клетките са евтини за изработка и могат да бъдат налагани на големи повърхности. Това ги прави ценно допълнение към нарастващата индустрия на технологиите за слънчева енергия, стига да бъде решено предизвикателството относно ефективността, заедно с другия основен проблем с OPV - издръжливостта.